基于环境DNA技术揭示泰国湄南河流域鲢鱼种群扩张动态

《NeoBiota》：Tracing the rise of silver carp ( Hypophthalmichthys molitrix) in Thailand with eDNA

本研究针对泰国湄南河流域鲢鱼（Hypophthalmichthys molitrix）分布监测难题，通过2019-2023年多年度环境DNA（eDNA）监测网络，结合贝叶斯占据模型（Bayesian occupancy modelling）系统解析入侵物种扩散规律。研究发现鲢鱼检出率从31%（2019）升至100%（2023），温度是影响eDNA检测效率的关键因子。该研究为东南亚水生生物安全监测提供了分子技术范本。

　　

在泰国淡水生态系统中，一种名为鲢鱼（Hypophthalmichthys molitrix）的外来物种正悄然改变着河流生态格局。这种原产于东亚的滤食性鲤科鱼类，早年因水产养殖需求被引入全球多地，却因逃逸事件在自然水域建立种群，成为威胁水生生物多样性的"隐形杀手"。在泰国最重要的湄南河流域，鲢鱼与鳙鱼被统称为"中国鲤"进行统计，传统渔业监测方法难以实现物种级精确定位，导致其真实分布范围与生态影响长期成谜。

面对这一挑战，清迈大学的研究团队创新性地运用环境DNA技术展开追踪。这项发表于《NeoBiota》的研究，通过构建覆盖湄南河五大支流的监测网络，首次系统描绘了鲢鱼在热带河流系统的扩张图谱。研究人员在2019-2023年间对39个采样点开展三轮水样采集，利用物种特异性qPCR检测技术，结合贝叶斯占据模型解析检测数据，最终揭示出鲢鱼从局部存在到全域扩散的生态过程。

关键技术方法包括：1）流域尺度环境DNA采样策略（39个站点×3次重复×3个年度）；2）针对鲢鱼线粒体ND2基因的TaqMan探针qPCR检测体系；3）整合假阳性控制的贝叶斯分层占据模型；4）环境因子与检测效率的变量选择算法。所有水样均来自湄南河流域的 Ping、Wang、Yom、Nan 和主河道代表性位点。

eDNA检测动态

通过量化PCR检测，研究发现鲢鱼eDNA检出率呈现持续增长趋势：2019年31%的站点出现可量化信号，2021年升至87%，至2023年所有站点均检测到鲢鱼eDNA。特别值得注意的是，主要河道站点的eDNA浓度显著高于支流，其中37号站点连续三年保持最高浓度（2019年389.70 copies/reaction，2023年达401.48 copies/reaction）。各支流扩张模式各异：Yom河最早形成稳定种群，Nan河呈现跳跃式扩散，而Ping河直到2023年才出现可量化信号。

占据模型解析

贝叶斯模型显示，鲢鱼eDNA占据概率保持稳定（ψ=0.40-0.51），实验室真阳性检测概率持续高位（p₁₁≈0.90）。环境因子分析表明，温度对检测效率影响显著（PIP≥0.5），但水质参数对物种实际分布无显著影响。假阳性概率被控制在极低水平（θ₁₀和p₁₀≈0.10），证实检测体系可靠性。

与传统数据对比

与渔业部统计数据的对比揭示明显差异：尽管官方记录的"中国鲤"捕捞量从1273吨（2019）下降至1055吨（2023），eDNA检测却显示鲢鱼分布持续扩张。这种矛盾凸显传统统计方法因物种混报和空间精度不足的局限性。

讨论与启示

这项研究通过多年度eDNA监测证实鲢鱼已在湄南河流域建立广泛种群。温度对检测效率的影响提示热带河流监测需考虑环境因子的季节调节，而稳定的占据概率表明鲢鱼表现出较强的环境适应性。与传统监测相比，eDNA技术不仅能实现物种级分辨，更能检测到低密度种群的早期扩散信号。

研究建立的贝叶斯框架为处理eDNA检测不确定性提供了方法论范例，其分层模型结构有效区分真实分布与检测偏差。对于正经历水产养殖快速发展的东南亚地区，该技术体系可成为生物入侵早期预警系统的重要组成部分。研究人员建议将eDNA监测纳入区域水生生物安全体系，重点布控养殖区周边和水文连通性高的河段，为入侵物种管理提供分子尺度的决策支持。

这项研究不仅揭示了鲢鱼在热带河流的扩张轨迹，更展示了环境DNA技术在水生入侵物种监测中的应用潜力。随着该技术在东南亚水域的推广，有望构建起覆盖主要流域的生物安全监测网络，为平衡水产养殖效益与生态保护提供科学支撑。